第33講 有機化合物的結(jié)構(gòu)特點與研究方法(練)教師版

學(xué)而優(yōu)·教有方第33講有機化合物的結(jié)構(gòu)特點與研究方法【練基礎(chǔ)】1．下列表述或說法正確的是()A．—OH與都表示羥基B．鄰羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡式：C．丙烷分子的比例模型為D．命名為2-甲基-3-戊烯【答案】A【解析】A項中—OH為羥基結(jié)構(gòu)簡式，羥基的電子式為，正確；B項中該結(jié)構(gòu)簡式是間羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡式，羥基和羧基位于間位，錯誤；C項中為丙烷的球棍模型，錯誤；D項有機物含有雙鍵的最長碳鏈為5，在4號碳上含有1個甲基，正確命名應(yīng)為4-甲基-2-戊烯，錯誤。2．下列有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是()A．除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上B．所有原子有可能都在同一平面上C．12個碳原子不可能都在同一平面上D．12個碳原子有可能都在同一平面上【答案】D【解析】本題主要考查苯環(huán)、碳碳雙鍵、碳碳三鍵的空間結(jié)構(gòu)。按照結(jié)構(gòu)特點，其空間結(jié)構(gòu)可簡單表示為下圖所示：由圖可以看到，直線l一定在平面N中，甲基上3個氫原子只有一個可能在這個平面內(nèi)；—CHF2中的兩個氟原子和一個氫原子，最多只有一個在碳碳雙鍵決定的平面M中；平面M和平面N一定共用兩個碳原子，可以通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵，使兩平面重合，此時仍有—CHF2中的兩個原子和—CH3中的兩個氫原子不在這個平面內(nèi)。要使苯環(huán)外的碳原子共直線，必須雙鍵部分鍵角為180°，但烯烴中鍵角為120°，所以苯環(huán)外的碳原子不可能共直線。3．下列物質(zhì)的類別與所含官能團都正確的是()A．CH3CH2Br屬于鹵代烴，官能團為BrB．屬于醛，官能團可表示為—COHC．屬于酮，官能團為酮基D．苯酚的官能團是苯基和羥基【答案】C【解析】CH3CH2Br屬于鹵代烴，官能團為—Br，故A錯誤；含有的官能團為酯基，屬于酯類，其官能團可表示為—OOCH，故B錯誤；苯基不是官能團，故苯酚的官能團為—OH，故D錯誤。4．某有機物的結(jié)構(gòu)式(鍵線式)及球棍模型如下：該有機物分子的核磁共振氫譜如下：下列關(guān)于該有機物的敘述正確的是()A．該有機物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種B．該有機物屬于芳香族化合物C．鍵線式中的Et代表的基團為—CH3D．該有機物的分子式為C9H10O4【答案】A【解析】根據(jù)該有機物的核磁共振氫譜及球棍模型判斷，不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種，A正確；該有機物分子中不含苯環(huán)，所以不屬于芳香族化合物，B錯誤；根據(jù)該有機物的球棍模型判斷Et為乙基，C錯誤；根據(jù)球棍模型可知，該有機物的分子式是C9H12O4，D錯誤。5．黃曲霉毒素M1為已知的致癌物，具有很強的致癌性。黃曲霉毒素M1的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，下列關(guān)于該分子含有的官能團的說法正確的是()A．含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、酯基、醚鍵B．含有苯環(huán)、羥基、羰基、羧基、醚鍵C．含有羥基、羰基、羧基、酯基、醚鍵D．含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、羰基、醚鍵【答案】A【解析】由黃曲霉毒素M1的結(jié)構(gòu)簡式可知，該有機物分子中含有的官能團有碳碳雙鍵、羥基、羰基、酯基、醚鍵，故A正確。6．下列關(guān)于有機化合物的說法正確的是()A．有機物的名稱是2，3，5，5-四甲基-4-乙基己烷B．分子式為C9H12，在苯環(huán)上同時存在3個—CH3的同分異構(gòu)體有2種C．有機物分子中可能共面的原子數(shù)最多有17個D．乙醛和丙烯醛不互為同系物，分別與足量H2反應(yīng)后的產(chǎn)物也不互為同系物【答案】C【解析】按系統(tǒng)命名法，選擇含有碳原子最多的碳鏈作為主鏈，從靠近最簡單支鏈的一端給主鏈碳原子編號，該有機物的名稱是2，2，4，5-四甲基-3-乙基己烷，故A項錯誤；分子式為C9H12，在苯環(huán)上同時存在3個—CH3的同分異構(gòu)體有3種，故B項錯誤；該有機物的結(jié)構(gòu)可表示為，其中苯環(huán)、碳碳雙鍵為平面結(jié)構(gòu)，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所以通過旋轉(zhuǎn)連接苯環(huán)和碳碳雙鍵的碳碳單鍵，可以使得苯環(huán)和碳碳雙鍵在同一個平面，通過旋轉(zhuǎn)甲基與雙鍵碳形成的碳碳單鍵，可以使得甲基上的一個氫原子與碳碳雙鍵在同一個平面，故最多有17個原子共面，故C項正確；乙醛是飽和一元醛，丙烯醛是不飽和一元醛，二者不互為同系物，催化加氫后都生成飽和一元醇，產(chǎn)物互為同系物，故D項錯誤。7．下列實驗中，所采取的分離或提純方法與對應(yīng)原理都正確的是()選項實驗?zāi)康姆蛛x或提純方法原理A分離溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大B除去乙醇中的乙酸加入CaO固體后蒸餾乙酸轉(zhuǎn)化為難揮發(fā)的乙酸鈣C除去甲烷中的乙烯通過酸性KMnO4溶液洗氣乙烯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)D除去苯中的苯酚加入足量濃溴水后過濾溴與苯酚反應(yīng)生成三溴苯酚沉淀【答案】B乙醇與水互溶，不能用作萃取劑分離溶于水中的碘，A錯誤；乙酸與CaO反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為難揮發(fā)的乙酸鈣，再通過蒸餾即可提純乙醇，B正確；乙烯會被酸性KMnO4溶液氧化為CO2，使甲烷中混有新的雜質(zhì)CO2，C錯誤；苯酚與溴水反應(yīng)生成的三溴苯酚會溶于苯，無法通過過濾分離二者，D錯誤。8．下列說法正確的是()A．分子式為C3H6O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇，若不考慮立體異構(gòu)，這些醇和酸重新組合可形成的酯共有5種B．四聯(lián)苯的一氯代物有4種C．與具有相同官能團的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOHD．興奮劑乙基雌烯醇不可能有屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體【答案】C【解析】分子式為C3H6O2的酯可能是HCOOC2H5、CH3COOCH3，水解得到的醇分別是C2H5OH、CH3OH，得到的酸分別是HCOOH、CH3COOH，C2H5OH、CH3OH與HCOOH、CH3COOH形成的酯共有4種，A項錯誤；四聯(lián)苯是具有兩條對稱軸的物質(zhì)，即，有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，故有5種一氯代物，B項錯誤；中有和—COOH兩種官能團，由于官能團不變，只將官能團的位置移動即可得其同分異構(gòu)體：CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH，C項正確；該有機物含有4個環(huán)和1個碳碳雙鍵，不飽和度為5，苯環(huán)的不飽和度為4，所以其有屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體，D項錯誤。9．有關(guān)下列4種有機物的說法正確的是()A．甲的名稱為反-2-丁烯B．乙分子中所有碳原子一定處于同一平面上C．丙既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色D．丁的二氯代物有3種(不考慮立體異構(gòu))【答案】C【解析】甲的名稱為順-2-丁烯，A項錯誤；可看成乙烯中的氫原子均被苯基取代，具有乙烯的結(jié)構(gòu)特點，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，因此所有碳原子可能不處于同一平面上，B項錯誤；由丙的球棍模型可知，丙分子中含2個碳碳雙鍵，既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色，C項正確；丁的二氯代物有鄰位、對位、氮間位和硼間位4種，D項錯誤。10．某有機物A的分子式為C4H10O，紅外光譜圖如圖所示，則A的結(jié)構(gòu)簡式為()A．CH3OCH2CH2CH3 B．CH3CH2OCH2CH3C.CH3CH2CH2OCH3 D．(CH3)2CHOCH3【答案】B【解析】分子式為C4H10O，兩個亞甲基(—CH2—)不對稱，沒有對稱的甲基(—CH3)，故A錯誤；分子式為C4H10O，存在對稱的甲基(—CH3)、對稱的亞甲基(—CH2—)和醚鍵，故B正確；分子式為C4H10O，兩個亞甲基(—CH2—)不對稱，沒有對稱的甲基(—CH3)，故C錯誤；分子式為C4H10O，沒有亞甲基(—CH2—)，有3個甲基(—CH3)，故D錯誤?！揪毺嵘?1．化合物同屬于薄荷系有機物，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c都屬于芳香化合物B．a(chǎn)、b、c都能使溴水褪色C．由a生成c的反應(yīng)是氧化反應(yīng)D．b、c互為同分異構(gòu)體【答案】D【解析】A項，三種化合物均不含有苯環(huán)，不屬于芳香化合物，錯誤；B項，a、c含有碳碳雙鍵，能使溴水褪色，b不含有碳碳雙鍵，不能使溴水褪色，錯誤；C項，對比a和c結(jié)構(gòu)簡式，a生成c發(fā)生了加成反應(yīng)，錯誤；D項，b和c的分子式均為C10H18O，但結(jié)構(gòu)不同，二者屬于同分異構(gòu)體，正確。12．某化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有C—H鍵，O—H鍵、C—O鍵的振動吸收，該有機物的相對分子質(zhì)量是60，則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式是()A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3C．CH3CH2OH D．CH3COOH【答案】B【解析】CH3CH2OCH3相對分子質(zhì)量為60，分子中含C—H鍵、C—O鍵，不含有O—H鍵，故A錯誤；CH3CH(OH)CH3相對分子質(zhì)量為60，分子中含有C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵，故B正確；CH3CH2OH相對分子質(zhì)量為44，分子中含有C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵，故C錯誤；CH3COOH相對分子質(zhì)量為60，分子中還含C=O鍵，故D錯誤。13．下面是丁醇的兩種同分異構(gòu)體，其鍵線式、沸點如表所示，下列說法不正確的是()異丁醇叔丁醇鍵線式沸點/℃10882.3A．異丁醇的系統(tǒng)命名法是2-甲基-1-丙醇B．異丁醇的核磁共振氫譜有四組峰，且面積之比是1∶2∶1∶6C．表中沸點數(shù)據(jù)可以說明烴基結(jié)構(gòu)會明顯影響有機物的物理性質(zhì)D．異丁醇、叔丁醇在一定條件下經(jīng)催化氧化可分別生成異丁醛、叔丁醛【答案】D【解析】異丁醇中羥基位于1號C，主鏈為1-丙醇，在2號C含有1個甲基，其名稱為2-甲基-1-丙醇，故A正確；異丁醇分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的H原子，則異丁醇的核磁共振氫譜有四組峰，且面積之比是1∶1∶2∶6，故B正確；叔丁醇沸點較低，異丁醇的沸點較高，可是二者官能團相同，相對分子質(zhì)量相同，碳原子數(shù)相同，只有烴基結(jié)構(gòu)不同，沸點數(shù)據(jù)可以說明烴基結(jié)構(gòu)會明顯影響有機物的物理性質(zhì)，故C正確；叔丁醇與羥基相連的碳原子上沒有氫原子，不能催化氧化，故D錯誤。14．下圖①～④所代表的有機物中所有側(cè)面都是正方形。下列說法錯誤的是()A．①的鄰二氯代物只有1種B．②與苯乙烯可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別C．①②③④的一氯代物均只有一種D．④與互為同分異構(gòu)體【答案】A【解析】①的鄰二氯代物有2種，A項錯誤；②不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，苯乙烯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B項正確；四種分子均是完全對稱的，一氯代物均只有一種，C項正確；兩者分子式均為C12H12，但結(jié)構(gòu)不同，D項正確。15．某有機物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示，下列說法不正確的是()A．由紅外光譜可知，該有機物中含有C—H鍵、C=O鍵、等B．由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子C．若A的化學(xué)式為C8H8O2，則其結(jié)構(gòu)簡式可能為D．僅由以上信息無法得知其分子中的氫原子總數(shù)【答案】C【解析】由紅外光譜圖可知A中含有C—H鍵、C=O鍵、等，故A正確；核磁共振氫譜有4組峰，則有機物分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，故B正確；由紅外光譜可知不含O—H鍵，則不含有羧基，故C錯誤；紅外光譜和核磁共振氫譜用于確定結(jié)構(gòu)，確定不了分子式，故無法確定含有的H原子數(shù)，故D正確。16．按要求回答下列問題：(1)(指出所含官能團名稱)__________________________。(2)相對分子質(zhì)量為72且沸點最低的烷烴的習(xí)慣命名是________。(3)寫出3,3-二甲基丁酸的結(jié)構(gòu)簡式_____________________________________。(4)的系統(tǒng)命名為________________________。(5)合成高聚物的單體的鍵線式：__________________。(6)甲苯可用于制造烈性炸藥TNT，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。【解析】(1)分子中含有的官能團為羥基、氯原子、酯基。(2)設(shè)該烷烴中碳原子個數(shù)是n，通式為CnH2n＋2,14n＋2＝72，n＝5，所以該烷烴是戊烷，烷烴的同分異構(gòu)體中，支鏈越多，其沸點越低，所以相對分子質(zhì)量為72且沸點最低的烷烴的結(jié)構(gòu)簡式為C(CH3)4，習(xí)慣命名為新戊烷。(3)3,3-二甲基丁酸，主碳鏈含羧基，羧基碳為1號碳，3號碳上含兩個甲基，其結(jié)構(gòu)簡式：(CH3)3CCH2COOH。(4)為烯烴，選取含碳碳雙鍵的最長碳鏈為主碳鏈，離雙鍵近的一端為起點確定取代基和雙鍵的位置，得到名稱為2,5-二甲基-2,4-己二烯。(5)的單體為異戊二烯，鍵線式為。(6)甲苯與硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成2,4,6-三硝基甲苯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為【答案】(1)羥基、酯基、氯原子(2)新戊烷(3)(CH3)3CCH2COOH(4)2,5-二甲基-2,4-己二烯17．由苯乙烯經(jīng)下列反應(yīng)可制得F、K兩種高分子化合物，它們都是常用的塑料。(1)J中所含官能團的名稱為____________。(2)聚合物F的結(jié)構(gòu)簡式是____________；I的分子式是____________。(3)E轉(zhuǎn)化為G的化學(xué)方程式是________________________________________；反應(yīng)類型屬于________________________________________________________________________。(4)在一定條件下，兩分子J能脫去兩分子水形成一種六元環(huán)狀化合物，寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡式：____________________________________。(5)寫出J的一種符合下列條件的同分異構(gòu)體X的結(jié)構(gòu)簡式：____________。①1molX可以與3molNaOH反應(yīng)；②X分子中核磁共振氫譜有4組峰。【解析】(1)由K的結(jié)構(gòu)簡式可判斷J中含有羥基和羧基。(2)F為苯乙烯的加聚產(chǎn)物，苯環(huán)做支鏈，I為含酮羰基的羧酸，分子式為C8H6O3。(3)E到G為鹵代烴的水解反應(yīng)，反應(yīng)試劑及條件為NaOH的水溶液、加熱，羥基取代了溴原子。(4)J中含有一個羧基和一個羥基，兩分子J通過形成兩個酯基生成環(huán)酯。(5)由①知X中含有一個酚羥基，另一個為酯基，是由酚與羧酸形成的，即含—OH、—OOCCH3，由②知兩個取代基處于對位。【答案】(1)羥基、羧基18．(1)2.3g某有機物A完全燃燒后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，測得該化合物的蒸氣與空氣的相對密度是1.6，已知此有機物可以與Na發(fā)生置換反應(yīng)，寫出此有機物與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。(2)有機物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示，如：CH3—CH=CH—CH3可簡寫為?？珊唽憺椤?。玫瑰的香味物質(zhì)中包含苧烯，苧烯的鍵線式如圖：，苧烯的分子式為________。(3)利用核磁共振技術(shù)測定有機物分子的三維結(jié)構(gòu)的研究曾獲得了諾貝爾化學(xué)獎。在有機物分子中，不同位置的氫原子的核磁共振譜中給出的峰值(信號)也不同。根據(jù)峰值(信號)可以確定有機物分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如：乙醚的結(jié)構(gòu)式為，其核磁共振氫譜中有2個信號(參見圖1)。①下列分子中，其核磁共振氫譜中只有一種峰(信號)的物質(zhì)是________(填標(biāo)號)。A．CH3—CH3 B．CH3COOHC．CH3COOCH3 D．CH3COCH3②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氫譜如圖2所示，則A的結(jié)構(gòu)簡式為________，請預(yù)測B的核磁共振氫譜上有________個峰(信號)?！窘馕觥?1)n(CO2)＝0.1mol，則2.3g有機物中：n(C)＝n(CO2)＝0.1mol，m(C)＝0.1mol×12g·mol－1＝1.2g，n(H2O)＝eq\f(2.7g,18g·mol－1)＝0.15mol，則n(H)＝2n(H2O)＝0.3mol，m(H)＝0.3mol×1g·mol－1＝0.3g，因(1